如图所示,质量为10kg的物体,放在倾角为37°的斜面上,物体与斜面间的最大静摩擦因数等于动摩擦因数为0.5,要使物体静止在斜面上,作用在物体上的水平推力F的范围多大?(g取10m/s2,其中sin37°=0.6,cos37°=0.8).
网友回答
解:当F较小,即Fcos37°<mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向上,
根据受力分析和平衡条件有
沿斜面方向上:F?cos37°+f=mgsin37°
垂直于斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN
当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最小.
Fmin===18.2N
当F较大,即Fcos37°>mgsin37°时,摩擦力方向将沿斜面向下,
根据受力分析和平衡条件有
沿斜面方向上:F?cos37°=f+mgsin37°
垂直斜面方向上:Fsin37°+mgcos37°=FN
当摩擦力达到最大静摩擦力,即f=μFN时,推力F最大.
Fman===200N
水平推力范围为:18.2N≤F≤200N.
答:作用在物体上的水平推力F的范围为18.2N≤F≤200N.
解析分析:当F较小时,摩擦力方向沿斜面向上,当F较大时,摩擦力方向沿斜面向下.分别针对两种情况,运用平衡条件和正交分解法,求出F的两个值,即可求出F的最大值和最小值.
点评:此题主要考查了受力分析和正交分解法的在平衡问题的应用,属于典型的问题,难度不大,属于中档题.